基于弹性绳算法的无人机路径规划方法

发布时间：2021-01-28 07:33

　　在无人机航迹规划任务中,必须保证无人机不与障碍物相撞,并保持一定的安全距离,所获得的路径应满足无人机的机动性要求。本文根据弹性绳的定义,分析了弹性绳算法的局限性,并给出了弹性绳算法在无人机路径规划中的设计方案。同时,研究设计了若干个仿真场景来验证算法的性能。仿真结果表明,本文所设计改进的算法能够有效解决无人机路径规划问题。 

【文章来源】：军民两用技术与产品. 2019,(08)

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

弹性绳节点示意图

的状态，此时弹性绳的长度达到空间最短状态。弹性绳S={P1,P2,…,Pn}（n≥3）的各个节点在相互作用下逐点运动，经过一轮运动后变为S'={P'1,P'2,…,P'n}（n≥3）。对于弹性绳上任意一点Pi(i=2,3,…,n-1)，其运动分析如图2所示。假设在节点Pi运动时，其相邻点P'i-1和Pi+1固定，节点Pi受到相邻点的吸引作用，合力方向为PiP'i-1+PiPi+1。由此可得弹性绳节点的收缩位图1 弹性绳节点示意图置计算公式为：图2 运动分析示意图PiPi+1P′iP′i-12019年08月总第430期学术论文60军民两用技术与产品DualUseTechnologies&Products

出，无人机路径的节点在场景中的一个障碍处向着错误的地方运动，并且在该障碍物处陷入了局部最优解。利用设计的弹性绳算法对场景中的单架无人机进行路径规划，所得结果的如图5和图6所示。Z/kmX/kmY/km（a）三维示意图（b）平面示意图Y/kmX/km图4 陷入局部最优的情况示意Y/km（b）迭代次数＝100Z/kmX/kmY/km（d）迭代次数＝500ZkmX/km图5 弹性绳算法运算过程Y/km（a）迭代次数＝1Z/kmX/km（c）迭代次数＝200Z/kmY/kmX/km图3 无人机任务规划环境地图Y/kmZ/kmX/km2019年08月总第430期学术论文62军民两用技术与产品DualUseTechnologies&Products

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
[1]基于PSO和弹性绳算法的水下潜器三维空间路径规划方法研究[D]. 范志超.哈尔滨工程大学 2013



本文编号：3004599